Quelle: Roberto Leon, Department of Civil and Environmental Engineering, Virginia Tech, Blacksburg, VA

Faserverstärkten Polymere Werkstoffen (GFK) sind Verbundwerkstoffe, die durch longitudinale Fasern eingebettet in ein Polymer Harz, wodurch eine Polymer-Matrix mit ausgerichteten Fasern entlang einer oder mehreren Richtungen gebildet werden. In seiner einfachsten Form sind die Fasern in GFK Materialien in eine geordnete, parallel Mode, also Vermittlung orthotrope Materialeigenschaften, was bedeutet, dass das Material in beide Richtungen anders Verhalten wird ausgerichtet. Parallel zu den Fasern, das Material wird sehr stark und/oder steif, während senkrecht zu den Fasern sehr schwach sein wird, da die Stärke des Harzes statt die gesamte Matrix nur zugeschrieben werden kann.

Ein Beispiel für diese unidirektional Konfiguration ist der im Handel erhältlichen FRP Bewehrungsstäbe, die die herkömmliche Stahlstäbe im Stahlbetonbau verwendet zu imitieren. FRP Materialien dienen sowohl als Stand-Alone-Strukturen wie Brücken und Treppen, sowie Materialien zu stärken und die bestehende Strukturen zu reparieren. Die dünnen, langen Platten sind oft konkrete Strukturen hinzufügen Stärke geklebt. In diesem Fall handeln die GfK-Stäbe als externe Verstärkung. FRP Balken und Platten sind leichter und korrosionsbeständiger, so sind sie finden Anwendungen in Brückendecks und Parkhäuser, wo de-icing Latten zu rasche Verschlechterung der konventionellen Bars führen.

In dieser Übung Labor wird die Zugfestigkeit Verhalten einer unidirektionalen Probe mit Schwerpunkt auf seine Endfestigkeit und Verformung Kapazität untersucht werden. Das Verhalten des Prüflings wird voraussichtlich bis zum Versagen, elastisch, die erwartet wird, in einer plötzlichen und explosive Art und Weise auftreten. Dieses Verhalten sollte mit denen der duktilen Stähle gegenübergestellt werden die umfangreichen Verformung Kapazität aufweisen und Verhärtung vor Ausfall belasten.

1. Ergreifen Sie geeignete Sicherheitsmaßnahmen und tragen Sie Augenschutz, weil das explosive scheitern, die typisch für diese Proben viele kleine, scharfe Scherben fliegen schickt.
2. Erhalten Sie 4 FRP Exemplaren. Zwei werden von einer unidirektionalen 0,5 Zoll E-Glas GFK Platte geschnitten, 1 "x 8" Proben, in der Richtung der Fasern und senkrecht zu den Fasern. Die dritte Exemplare werden 0,25 Zoll Carbon GfK-Bewehrung wird, und das vierte eine 0,25 FRP E-Glas-Bewehrung. Die Bewehrung Exemplare sollten ungefähr 24 Zoll lang sein

Typische Spannungs-Dehnungs-Kurven für die E-Glas-GFK-Platte-Proben sind für die Platte mit den zwei einachsigen Schichten längs ausgerichtet (Abb. 1) gezeigt und jeweils senkrecht (Abb. 2), Belastungsrichtung. Für den Fall der aufgebrachten Last Parallel an den Fasern (Abb. 1), war die Maximalkraft 12.32 kips, eine Zugfestigkeit von 98,6 Ksi entspricht. Der Fehler bei einer Dehnung von 2,98 % und der Elastizitätsmodul, berechnet aus einer Linie Tangente bei 30 % der Bruchlast, war 5...

GfK-Materialien sind Licht, starke Komposite ausgiebig in Zivil-, mechanische und Luft-und Raumfahrt-Anwendungen. Sie bestehen aus starken Fasern in einer Harz oder ähnliche Matrix eingebettet, und sie sind in vielen Formen, einschließlich prepeg Streifen und Laminaten hergestellt. Ihre Festigkeit und Steifigkeit können durch Variation der Beträge, die Arten und die Ausrichtung der Fasern angepasst werden. FRP Materialien haben eine viel geringere Verformung Kapazität als Metalle oder Polymere und kleine Warnung ...